[00983785]白水泥和彩色水泥混合材

随着国家建设的发展和人民生活水平的提高、城市建设步伐的加快，城市美化美容的概念越来越深入人们的心中。人们对建筑物造型和饰面的技术要求愈来愈高。人行路、屋顶瓦越来越多地应用于城市建设当中，彩色水泥制品用途越来越广泛，市场前景广阔。在彩色水泥制品生产过程中，彩色混凝土砌块或构件、花阶砖、水磨石等的面层常会出现泛白现象，使制品的颜色明显暗淡，并失去色泽，污染图案，装饰效果大为降低。特别是水磨石，时间长了，加之颜料迁移或被氧化，则退去了原来的颜色。彩色水泥制品面层泛白，实质上是一种白色薄膜遮盖了面层的色彩，故人们常称之为白霜。白霜的主要成分是CaCO<,3>。白水泥属硅酸盐水泥系列，其矿物组成中C2S、C3S的水化产物不可避免地生成Ca(OH)<,2>。在彩色水泥制品表面的水化产物中的Ca(OH)<,2>再与空气中的CO<,2>发生碳化反应，生成CaCO<,3>富积于表面，是彩色水泥产生泛碱现象的主要原因。泛碱现象使彩色水泥色彩老化，质量大打折扣；而且白水泥的生产成本较普通硅酸盐水泥高，所以降低白水泥成本、抑制彩色水泥泛碱对白水泥生产及彩色水制品生产企业有着重要的意义。国内外在彩色水泥应用方面多是加入有机的保水剂、光亮剂等，使彩色水泥表面形成一层光滑的保护层。但其成本高、耐久性差，治标不治本。该项目主要针对彩色水泥泛碱及降低白水泥生产成本、提高白水泥强度着手。通过外掺部分无机的活性物质，改善白水泥性能、改善彩色水泥色彩。该研究针对硅酸盐水泥泛碱的主要原因是其水化产物中的Ca(OH)<,2>与空气中的CO<,2>发生碳化反应，生成白色的CaCO<,3>使彩色水泥色彩老化；该项目通过外掺物使Ca(OH)<,2>被反应并生成水泥的强度矿物，使泛碱得到根本的抑制，强度得以提高；由于外掺物成本低廉，使彩色水泥成本下降。实验选用低成本且具有潜在火山灰活象的工业废渣作为白水泥的混合材。所用混合材为白色，对白水泥白度没有明显的影响，其化学成分富含Al<,2>O<,3>和SiO<,2>，在白水泥水化产物的碱性环境下得到激发。使白水泥水化产物中的氢氧化钙进一步反应生成水泥的水化产物水化硅酸钙和水化铝酸钙。从而提高了白水泥的强度，降低的白水泥泛碱的现象。具体指标如下：1． 1．测定混合材对白水泥白度的影响：通过向白水泥中掺加不同量的白色混合材，测定白水泥的白度。实验发现，由于混合材的白度略低于纯白水泥的白度。可以看出，混合材的掺量达到20%时，对白度都没有明显的影响。因此，需要考察混合材对白水泥强度性能的影响。加入混合材后的白水泥白度值：混合材5%：82.8(K)，82.3(L)；10%：82.6(K)，82.4(L)；15%：82.1(K)，81.8(L)；20%：80.2(K)，82.5(L)；25%：79.1(K)，72.8(L)；30%：77.0(K)，73.1(L)。2．2．混合材对白水泥强度的影响：将白水泥及掺加不同量，不同种类的混合材，制成2×2×2cm3的小试体，养护到不同龄期，测定其抗压强度。结果见表2，发现当混合材掺量为5%时，白水泥的强度最佳。表2混合材掺量不同的白水泥抗压强度(MPa)：K组：龄期3d：15.0(掺量0%)， 17.9(掺量5%)， 17.9(掺量10%)， 13.7(掺量15%)， 11.6(掺量20 (掺量25%)12.3，(掺量30%)10.5龄期7d：22.2(掺量0%)，17.8(掺量5%)，20.0(掺量10%)， 19.1(掺量15%)， 17.4(掺量20%)， (掺量25%)18.2， (30%)15龄期28d：31.6(掺量0%)，55.7(掺量5%)，39.9(掺量10%)，33.7(掺量15%)，40.7(掺量20%)，(掺量25%)28.1，(掺量30%)33.6；L组：龄期3d：15.0(掺量0%)，24.3(掺量5%)，19.3(掺量10%)，22.5(掺量15%)，15.3(掺量20%)，(掺量25%)14.4，(掺量30%)11.8；龄期7d：22.2(掺量0%)，27.6(掺量5%)，22.9(掺量10%)，26.4(掺量15%)，23.6(掺量20%)，(掺量25%)28.4，(掺量30%)26.2；龄期28d：31.6(掺量0%)，33.7(掺量5%)，28.7(掺量10%)，36.9(掺量15%)，32.8(掺量20%)，(掺量25%)34.1，(掺量30%)36.1。3．3．混合材对彩色水泥色彩的影响为了观察彩色水泥在混合材添加前后的颜色变化及表面泛碱程度，课题组在白水泥中按1%、3%、5%的比例分别加入各色颜料制成空白小彩砖；再制备一些小彩砖加入5%的两种混合材，颜料配比情况与空白实验相同。将空白实验所得彩砖与加入混合材后的彩砖进行比较。观察他们的表面泛碱情况，结果发现：未掺加混合材的彩色水泥砖出现了泛碱的情况，而加入混合材的色彩鲜艳，泛碱少或未泛碱。该项目利用活性工业废渣作为白水泥混合材，在不降低或略微降低白水泥白度的情况下，白水泥混合材改善了白水泥性能及彩色水泥色彩。实验结果表明：掺入适量白水泥混合材能提高了白水泥的抗压强度、降低白水泥的成本、对白水泥的白度无明显影响，改善了彩色水泥制品的色彩。白水泥混合材的价格在50-100元/吨，白水泥价格在300-350元/吨，掺加5%的白水泥混合材，每吨白水泥可降低成本10元左右。二、项目可行性论证及产业化发展前景：该项目利用活性工业废渣作为白水泥混合材，改善了白水泥性能及彩色水泥色彩，提高了白水泥的抗压强度、降低白水泥的成本、对白水泥的白度无明显影响，改善了彩色水泥制品的色彩。三、应用的产业领域及范围：白水泥，彩色水泥，彩砖和彩瓦生产企业。四、生产条件：白水泥生产线或具有水泥磨机。五、市场与成本效益分析：生产成本每吨150元左右，销售成本每吨250元左右。设备投入少，且价格低廉。